公路工程SMA改性沥青混凝土施工技术分析探讨
2022-03-25苏云飞
在道路工程施工中,路面施工质量主要受到混合料材料品质、施工技术应用等因素的决定性影响,因而提高公路路面整体铺筑成效,与施工材料与技术工艺的优化与改进密切相关。本文以公路工程SMA改性沥青混凝土施工技术为探讨主题,结合具体的项目工程,分析原材料与混合料配合比要求,阐述混合料拌和、沥青混凝土运输、摊铺以及路面碾压、路面接缝处理等沥青混凝土路面施工的具体工艺流程。
公路工程 SMA 施工技术 分析
Analysis and Discussion on Construction Technology of SMA Modified Asphalt Concrete in Highway Engineering
Abstract: In road engineering construction, the pavement construction quality is mainly determined by the quality of mixture materials, the application of construction technology and other factors. Therefore, improving the overall paving effect of highway pavement is closely related to the optimization and improvement of construction materials and technology. Based on the construction technology of SMA modified asphalt concrete in highway engineering, combined with specific project engineering, this paper analyzes the mix proportion requirements of raw materials and mixture, and expounds the specific process flow of asphalt concrete pavement construction, such as mixture mixing, asphalt concrete transportation, paving, pavement rolling and pavement joint treatment.
Key Words: Highway Engineering; SMA; Construction technology; Analysis
與传统普通沥青混凝土相比,改性沥青混凝土的质量与适用性更高,SMA改性沥青被广泛应用于道路施工中,优化SMA混合料施工技术在公路工程中的应用,对路面施工质量水平的提升具有重要的现实意义。
以某地一高速公路工程为例,其中一段路面拟建长度为2.33km,路面规划为双向六车道的形式,设计时速为120km/h。在综合考虑工程要求与现场施工条件的基础上,确定路面施工中选用SMA改性沥青混凝土材料,以强化路面铺筑质量与承载性能。
2.1原材料
对于SMA沥青混凝土材料的选择与使用,应严格参照公路工程要求与相关的技术标准,本工程选用SBS改性沥青材料为主要施工原料,选择碎石材料作为粗集料,充分发挥其在耐磨性强、坚硬度高等方面的优势作用,也有利于提升路面施工的嵌挤效果。重视对粗集料、细集料的质量控制,对于混合料的整体使用性能具有重要影响,一是要求集料内不得存在有害、风化物质,二是材料的洁净度应符合规定要求。选用木质纤维材料作为稳定剂,关键在于加强防潮处理,防止其在施工前期出现变质现象。
2.2 SMA混合料配合比
将SMA改性沥青混凝土应用于道路项目施工中,应预先做好一系列的准备工作,严格遵守施工技术规范标准,认真检查并检测沥青、纤维以及矿料等主要原材料的质量。按照SMA混合料施工的技术规定,混合料采用间断级配,4.75mm通过率不高于30%。在正式使用SMA改性沥青混合料之前,还需通过马歇尔试验对其各项性能参数进行检测,尤其是配合比试验环节,应逐一验证每项技术参数,为公路工程路面施工工作的有序开展打下坚实基础。
3.1施工工艺流程
以公路工程路面施工的技术标准为基准,组织开展制作SMA混合料的施工工作,经质检达标后,再向道路施工现场进行运输,借助于专业的机械设备,按照规范的作业流程,完成现场摊铺。最后,再通过碾压设施碾压、压实路面,道路质量及各方面性能指标符合工程标准的情况下,即可投入到正式使用中。
3.2 SMA混合料的拌和
拌和沥青混合料,主要目的是促使材料均匀混合,这也是混合料拌制作业中的一项关键工序,在材料内添加适量的纤维掺加剂,有利于提升混合料的均匀性。在实施混合料拌和作业时,应确保沥青结合料均匀、全面地包裹在各个矿料外表面上,满足混合料使用的品质要求。
在出厂阶段,应控制SMA沥青混凝土的温度保持在规定范围内,一般以170-185℃以内为宜。与此同时,在混合料到达施工场地后,混合料温度不得低于160℃。
完成SMA沥青混合料拌制作业后,需在24h以内使用完毕,因而应严格把控各环节时长与施工效率。若是混合料存放了过长时间,可能引发其出现变质、离析等问题现象,进而对公路路面施工及铺筑成效带来不利影响。
3.3 SMA沥青混凝土运输及卸料
参照公路工程路面施工规模,以及现场作业的实际需要,选用自卸车辆负责混合料的运输工作,在装载SMA沥青混凝土之前,施工人员需预先将隔离剂均匀涂刷在车厢的内壁上,主要目的是避免混合料与内壁发生粘结,影响到后期卸料工作的顺利开展。同时在装料过程中运输车辆应分三次进行,“前、后、中”的顺序进行,其目的在于减少混合料在装料过程中的离析现象发生,如图1所示。
对于运输途中的管理,可以通过覆盖一层苫布的方式,起到良好的保温、隔水作用,防止雨水或外部污染物进入到材料中,与此同时,确保材料运抵现场后材料保持在标准要求范围内。在卸料施工阶段,应由负责人予以统一指挥,在指定位置处有序卸料,防止车辆间相互碰撞,对现场施工工作造成负面影响。
3.4 SMA混合料的摊铺
正式开展公路工程路面施工工作前,施工人员应预先选择一段适宜长度的试验段,围绕着SMA改性沥青混凝土材料的应用进行试验。通过测试摊铺,结合获取的施工结果,确定正式施工的各项技术要点与参数指标,与此同时,对于各类设备设施的应用、资源的配置予以综合分析,选定最终采用的技术工艺,以便为后期全流程道路施工工作的开展提供科学指导。
参照道路项目现场施工的实际情况,确定配置两台摊铺机进行同步作业,并要求摊铺混合料的施工阶段内,控制设备的行进速度在1.8m/min左右。
摊铺沥青混合料应确保连续性与稳定性,不得出现中途停顿、随意急刹车等操作现象,影响到道路路面的整体铺筑质量。通过持续性摊铺,优化路面的均匀性与平整性。
摊铺沥青混合料的整个施工工作阶段内,应严格按照车辆的实际行进方向予以连续摊铺,保证路面上车辆运行的舒适性、安全性满足公路工程施工标准,避免道路在后续使用过程中遭受严重损坏。
为了确保道路摊铺施工工作得以顺利进行,施工方要需重点加强这一时段內的交通管制,针对具体的施工路段,采取封闭交通的管理方式,对于单次铺筑施工,应按照单幅路面宽度为基准,完成所有摊铺作业内容后,再进行规范化的养护处理,质检合格后再开放对应路段的交通。
若摊铺施工遇到大雨、暴雨等天气情况,则应暂停现场作业,若路面上存有较多积水,则应结合具体情况予以妥善处理,待干燥度达到规定要求后,再实施路面摊铺。合理化控制摊铺温度,也是提高道路路面铺设质量的关键所在。在实施摊铺施工过程中,混合料温度应不得低于150℃,尽量保持在170-180℃范围内。若材料温度在140℃以下,需停止对沥青混合料的摊铺。
3.5 SMA混合料路面碾压施工
作为公路路面施工的要点环节,碾压SMA改性沥青混凝土的施工成效对路面质量具有直接影响,因而在实施碾压作业过程中,设备设施应保持均匀、匀速的行进模式,避免对路面结构造成不利影响。通常情况下,一次性碾压的最大施工长度应控制在50m以内。
由专业的技术人员负责碾压施工阶段的质量控制和监管工作,根据具体的工程施工要求,严格检查碾压温度、次数以及速度等要点参数指标,一方面避免出现超压、漏压等问题现象,另一方面保障公路路面铺筑质量,防止在后续使用中出现严重的质量安全问题。若在现场作业阶段出现棱角磨损、压碎石料等异常状况,则应在第一时间内暂停对路面的碾压,采取有效措施分析并处理施工问题。若出现弹簧、脱皮等小问题,则应对其予以修补和填充处理,提高路面碾压后的性能水平。
碾压路面的施工阶段不同,所需的设备设施也存在一定差异,初压期间,应选用钢轮压路机,控制其行进速度在2-3km/h范围内,复压期间,应选用振动压路机,控制其行进速度在3-5km/h范围内,且碾压路面2-4遍,终压施工阶段,需选用钢轮压路机,关闭其振动功能,并保持在3-5km/h左右的行进速度。
碾压SMA改性沥青混凝土路面的全流程施工过程中,不得采用轮胎压路机,因为改性材料的粘性较高,若将轮胎压路机应用到路面碾压作业环节内,很容易引发粘轮等问题现象,与此同时,在轮胎搓揉的影响下,SMA沥青混凝土中的玛蹄脂会逐渐上浮,进而引发愈发严重的泛油现象,直接影响到路面结构的铺筑质量,削弱道路路层的稳定性与承载力。
3.6完善处理路面接缝
使用SMA沥青混凝土材料实施道路施工,难以避免会出现路面接缝,因而对路面接缝的妥善处理与把控成为工程后期施工的要点课题。完成全过程碾压作业后,施工人员应在端头50-60cm位置处均匀撒上砂子,并将端头铲除干净。运用平接缝的形式处理横缝,并精准检测其压实度与紧实度。碾压处理路面接缝处后,施工人员应利用直尺,检查这一位置的平整度,切除超出3mm的部分。处置相邻部位处的接缝,可以预先将其予以加热处理,提升新结构与旧结构的紧密性,然后再实施摊铺与压实施工。若路面接缝处的结构呈上下交错的形式,且超出1m,则用钢筒压路机对其实施横向碾压,这样结构表面经过压实后,伸入到新铺设结构的宽度在10cm以上、15cm以下即可。最后,再通过纵向碾压,提高路面结构整体质量性能。
在公路工程施工中对SMA改性沥青混凝土材料的应用,关键在于严格把关原材料的质量水平,优化混合料配合比,严格参照混合料拌和、运输、摊铺及碾压等规范化的作业流程实施现场施工工作,确保道路路面良好地投入到正式使用中。
[1]王晓平.公路养护维修工程中SMC常温改性沥青混凝土的应用研究[J].中国标准化,2019(24):146-147.
[2]祁江波,戴立超,王新科.桥面铺装SMA摊铺碾压施工的分析和应用[C]//2019年12月建筑科技与管理学术交流会论文集.《建筑科技与管理》组委会,2019:23-25.
[3]季彦君.市政道路改性沥青混凝土路面的施工技术[J].现代物业(中旬刊),2019(11):237.
[4]刘小聪.市政道路改性沥青混凝土路面施工技术分析[J].建材与装饰,2019(31):248-249.
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作者简介:苏云飞(1987-),男,硕士,工程师,研究方向:道路工程。